CN108326863A - 具有吸头脱枪回收模块的智能实验室 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有吸头脱枪回收模块的智能实验室，包括机器人、工作台组件和外壳组件，机器人和工作台组件设置在外壳组件内，工作台组件上设置有供机器人操作的仪器组件，仪器组件包括移液枪；智能实验室还包括吸头脱枪回收模块，用于协助机器人将移液枪上的吸头脱离并回收。本发明提供的智能实验室使用机器人操作包括移液枪的仪器组件，而且包括吸头脱枪回收模块，能够协助机器人将移液枪上的吸头脱离并回收，克服了现有技术中吸头脱枪回收困难的缺陷。

Description

具有吸头脱枪回收模块的智能实验室

技术领域

本发明涉及智能设备领域，尤其涉及具有吸头脱枪回收模块的智能实验室。

背景技术

在医院和化学工程中心，实验室是一项重要的设施，就医院而言，在实验室内，医生进行遗传物质和血清等物质的分离提取、细胞及其它微生物的培养、医学检测、医学实验等多种操作，这些操作技术含量高，要求每一项操作都极其精确，在操作中不能出现任何失误。而且，由于医疗资源紧张，医院的实验室内通常是满负荷工作，加重了医生的工作负担，容易疲劳及出错。

机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。随着机器人技术的持续发展进步，机器人已经逐渐开始在各行各业开始代替人类进行工作，医院的实验室也开始引入机器人进行操作。在医院的实验室内，经常需要使用移液枪套上吸头吸取液体、释放液体、脱离吸头和回收吸头，当人工操作时，这些动作很容易完成，但采用机器人操作时，现有的机器人由于灵活性差以及智能实验室内缺乏协助机器人的装置，这些动作无法准确、高效的完成。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了具有吸头脱枪回收模块的智能实验室。

具体地，其技术方案如下：

一种具有吸头脱枪回收模块的智能实验室，包括机器人、工作台组件和外壳组件，所述机器人和所述工作台组件设置在所述外壳组件内，所述工作台组件上设置有供所述机器人操作的仪器组件，所述仪器组件包括移液枪；

所述智能实验室还包括吸头脱枪回收模块，用于协助所述机器人将所述移液枪上的吸头脱离并回收。

在一些优选的实施方式中，所述吸头脱枪回收模块包括脱枪协助架、废料隔离窗和收集筒，所述脱枪协助架包括设置在所述工作台组件的上表面的竖架和与所述竖架垂直的横架，所述工作台组件在所述横架的正下方设置有开口，所述废料隔离窗被配置为能够打开及关闭所述开口，所述收集筒设置在所述开口的正下方。

在一些优选的实施方式中，所述废料隔离窗包括滑流罩、固定架、护圈和隔离板，所述滑流罩固定在所述固定架的下方，所述固定架从所述开口的下方固定在所述工作台组件上，所述护圈从所述开口的上方设置在所述工作台组件上，所述隔离板位于所述护圈和所述滑流罩之间并被配置为通过直线移动打开及关闭所述开口。

在一些优选的实施方式中，所述机器人包括躯干部和若干个手臂组件，所述手臂组件中每个手臂的前端设置有机械手，所述手臂组件中每个手臂的前端设置有机械手，所述手臂组件中每个手臂的尾端从所述躯干部伸出。

在一些优选的实施方式中，所述手臂组件包括左手臂组件和右手臂组件，所述左手臂组件由所述躯干部的左侧伸出，所述右手臂组件由所述躯干部的右侧伸出，所述左手臂组件的前端设置有第一机械手，所述右手臂组件的前端设置有第二机械手，所述机器人还包括承载立柱，所述躯干部可转动地被支撑在所述承载立柱上方。

在一些优选的实施方式中，所述智能实验室还包括传送窗，用于在室内与室外之间传送物料。

在一些优选的实施方式中，所述传送窗包括隔离罩、托盘和第一直线驱动机构，所述托盘和所述第一直线驱动机构位于所述隔离罩内，所述隔离罩设置有连通室外的第一物料传送口和连通室内的第二物料传送口，所述托盘设置在所述第一直线驱动机构的动子上，并被配置为能够随所述第一直线驱动机构的动子在所述第一物料传送口和所述第二物料传送口之间往复移动。

在一些优选的实施方式中，所述左手臂组件包括第一左手臂、第二左手臂、第三左手臂、第四左手臂和第五左手臂，所述第一左手臂的尾端可转动地设置在所述躯干部左侧，所述第一左手臂的前端和所述第二左手臂的尾端之间由第一左关节转动连接，所述第二左手臂的前端和所述第三左手臂的尾端之间由第二左关节转动连接，所述第三左手臂的前端和所述第四左手臂的尾端之间由第三左关节转动连接，所述第四左手臂的前端与所述第五左手臂的尾端之间由第四左关节转动连接，所述第一机械手与所述第五左手臂的前端转动连接；

和/或，所述右手臂组件包括第一右手臂、第二右手臂、第三右手臂、第四右手臂和第五右手臂，所述第一右手臂的尾端可转动地设置在所述躯干部右侧，所述第一右手臂的前端和所述第二右手臂的尾端之间由第一右关节转动连接，所述第二右手臂的前端和所述第三右手臂的尾端之间由第二右关节转动连接，所述第三右手臂的前端和所述第四右手臂的尾端之间由第三右关节转动连接，所述第四右手臂的前端与所述第五右手臂的尾端之间由第四右关节转动连接，所述第二机械手与所述第五右手臂的前端转动连接。

在一些优选的实施方式中，所述外壳组件包括上壳组件和底座组件，所述上壳组件与所述底座组件围成闭合空间，所述上壳组件包括上壳框架和设置在所述上壳框架上的多个面板，所述底座组件在底部支撑所述上壳组件、所述机器人和所述工作台组件。

在一些优选的实施方式中，所述底座组件的底部设置有多个脚座组件，所述脚座组件包括并行设置的轮组和能够调节与地面间距离的支撑组件。

本发明至少具有以下有益效果：

根据本发明提供的具有吸头脱枪回收模块的智能实验室，包括机器人、工作台组件和外壳组件，机器人和工作台组件设置在外壳组件内，工作台组件上设置有供机器人操作的仪器组件，仪器组件包括移液枪。与现有技术相比，本发明提供的智能实验室使用机器人操作包括移液枪的仪器组件，而且包括吸头脱枪回收模块，能够协助机器人将移液枪上的吸头脱离并回收，克服了现有技术中吸头脱枪回收困难的缺陷。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例中具有吸头脱枪回收模块的智能实验室的整体斜视图；

图2是本发明实施例中具有吸头脱枪回收模块的智能实验室去除上壳组件后的斜视图；

图3是本发明实施例中废料隔离窗的示意图；

图4是本发明实施例中底座组件的斜视图；

图5是本发明实施例中机器人的斜视图；

图6是本发明实施例中躯干部、左手臂组件和右手臂组件组合体的爆炸图；

图7是本发明实施例中第一种第一机械手的斜视图；

图8是本发明实施例中第一种第一机械手的爆炸图；

图9是本发明实施例中第二种第一机械手的斜视图；

图10是本发明实施例中第二种第一机械手的爆炸图；

图11是本发明实施例中传送窗的斜视图；

图12是本发明实施例中传送窗的爆炸图；

图13是本发明实施例中传送窗的局部示意图；

图14是本发明实施例中定位夹紧装置的第一斜视图；

图15是本发明实施例中定位夹紧装置的第二斜视图；

图16是本发明实施例中定位夹紧装置的的第一爆炸图；

图17是本发明实施例中定位夹紧装置的的第二爆炸图；

图18是本发明实施例中定位夹紧装置隐藏基座盖板后的第一斜视图。

主要元件符号说明：

10-智能实验室；100-机器人；1000-第一机械手；1001-条形光源；1100-基座；1110-基壳；1120-背板；1130-侧板；1140-底板；1200-第四直线驱动机构；1310-第一滑块；1320-第二滑块；1410-第一夹持块；1420-第二夹持块；1510-第一夹持空间；1520-第二夹持空间；1530-第三夹持空间；1610-第一固定块；1620-第二固定块；1700-前端相机；1800-贯通槽；1900-立柱；2000-第二机械手；3000-承载立柱；4100-左手臂组件；4110-第一左手臂；4120-第二左手臂；4130-第三左手臂；4140-第四左手臂；4150-第五左手臂；4200-右手臂组件；4210-第一右手臂；4220-第二右手臂；4230-第三右手臂；4240-第四右手臂；4250-第五右手臂；5000-躯干部；5100-上躯干部；5200-下躯干部；6000-云台；6100-云台相机；7000-连接套筒；8110-第一左关节；8120-第二左关节；8210-第一右关节；8220-第二右关节；200-上壳组件；300-底座组件；400-工作台组件；500-传送窗；501-托盘；502-杀菌装置；503-安装板；504-第三直线驱动机构；510-隔离罩；511-隔离罩主体；512-隔离罩侧板；520-连接板；530-第一直线驱动机构；541-第一密封件；5411-第一密封外壳；5412-第一密封内壳；542-第二密封件；551-第一导向轴；552-第二导向轴；561-第一门板；562-第二门板；571-第一连接条；572-第二连接条；600-试管架；700-定位夹紧装置；7001-角块；7002-连接片；7100-定位基座；7110-基座盖板；7120-基座本体；7130-底板；7200-第二直线驱动机构；7300-推动轴；7410-第一压板；7420-第二压板；7430-第三压板；7440-第四压板；7450-第五压板；7510-第一连杆；7520-第二连杆；7530-第三连杆；7540-第四连杆；7550-第五连杆；7560-第六连杆；7610-第一压板安装座；7620-第二压板安装座；7630-第三压板安装座；7640-第四压板安装座；7710-第一定位导向组件；7711-固定片；7712-轴套；7713-连杆导向轴；7720-第二定位导向组件；810-脱枪协助架；820-废料隔离窗；821-滑流罩；822-隔离板；823-固定架；824-隔离板推动气缸；825-护圈；830-移液枪；840-收集筒。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本发明的各种实施例。本发明可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本发明的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本发明理解为涵盖落入本发明的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

实施例

本实施例提供了一种具有吸头脱枪回收模块智能实验室10(以后简称“智能实验室10”)，请参阅图1、图2、图4，具有智能实验室10包括机器人100、工作台组件400和外壳组件，机器人100和工作台组件400设置在外壳组件内。其中，机器人100包括躯干部5000、左手臂组件和右手臂组件，左手臂组件由躯干部5000的左侧伸出，右手臂组件由躯干部5000的右侧伸出，左手臂组件的前端设置有第一机械手1000，右手臂组件的前端设置有第二机械手2000，工作台组件400上设置有供机器人操作的仪器组件。

其中，作为一种优选的外壳组件，其包括上壳组件200和底座组件300，上壳组件200与底座组件300围成闭合空间。上壳组件200包括上壳框架和设置在上壳框架上的多个面板，上框架用于安装面板并承重，各面板用于形成闭合结构。底座组件300在底部支撑上壳组件200、机器人和工作台组件400。优选地，底座组件300的底部设置有多个脚座组件，脚座组件包括并行设置的轮组和能够调节与地面间距离的支撑组件。

在本实施例中，工作台组件400优选由多个工作台拼接而成，各工作台的台面上设置供机器人操作的仪器组件，各工作台的内部为中空结构，用于设置废料箱、气源、控制系统、检修装置等。

优选地，仪器组件包括移液枪830、试管、试管架600、离心装置、恒温器、冰箱、振荡器、分光光度计、PCR仪和培养箱中的一种或多种。

智能实验室还包括吸头脱枪回收模块，用于协助机器人将移液枪830上的吸头脱离并回收。作为吸头脱枪回收模块的一种优选的结构组成，请参阅图2、图3，吸头脱枪回收模块包括脱枪协助架810、废料隔离窗820和收集筒840。其中，脱枪协助架810包括设置在工作台组件400的上表面的竖架和与竖架垂直的横架，工作台组件400在横架的正下方设置有开口，废料隔离窗820被配置为能够打开及关闭开口，收集筒840设置在开口的正下方。

优选地，废料隔离窗820包括滑流罩821、固定架823、护圈825和隔离板822，滑流罩821固定在固定架823的下方，固定架823从开口的下方固定在工作台组件400上，护圈825从开口的上方设置在工作台组件400上，隔离板822位于护圈825和滑流罩821之间并被配置为通过直线移动打开及关闭开口。作为一种优选的直线移动方式，工作台组件400上设置有隔离板推动气缸824，隔离板推动气缸824的推杆连接隔离板822，隔离板推动气缸824的缸体与工作台组件400固定连接。

当需要使吸头脱离移液枪并回收时，机器人的机械手移动到横架的下方，使移液枪尾部的按钮竖直正对横架，随后将按钮顶到横架上后吸头能够像人按压按钮一样从移液枪脱离。同时，智能实验室内的控制系统能够控制隔离板822打开开口，使吸头沿滑流罩821竖直调入收集筒840中。

在本实施例中，如图5所示，该机器人100优选还包括承载立柱3000。其中，躯干部5000可转动地被支撑在承载立柱3000上方，左手臂组件4100由躯干部5000的左侧伸出，右手臂组件4200由躯干部5000的右侧伸出，左手臂组件4100的前端设置有第一机械手1000，右手臂组件4200的前端设置有第二机械手2000。

在本实施例中，躯干部5000是机器人100的主要躯体，其内部具有空腔，该空腔用于设置电源、线缆、电路板等电器元件。躯干部5000的外部优选为圆筒或者椭圆筒的变形结构，其前后两侧较为扁平，使得机器人的躯干部5000与人体的躯干部5000较为接近。

优选地，如图6所示，躯干部5000包括上躯干部5100和下躯干部5200，上躯干部5100相对于下躯干部5200向机器人100的前方倾斜设置。上躯干部5100的左侧连接左手臂组件4100，上躯干部5100的右侧连接右手臂组件4200。

在本实施例中，承载立柱3000位于机器人100的最下侧，其上方连接躯干部5000并承接躯干部5000、左手臂组件4100、右手臂组件4200和机器人其它组件的重量。作为一种优选的承载立柱3000，其为圆筒状结构，承载立柱3000的顶部和底部都设置有连接法兰，承载立柱3000底部的连接法兰连接底座组件300。

优选地，承载立柱3000和下躯干部5200之间设置有连接套筒7000，下躯干部5200的下部套设在连接套筒7000内，连接套筒7000的下端设置有连接法兰，其与承载立柱3000顶部的连接法兰相匹配，并通过螺栓等紧固件连接。连接套筒7000的内部设置有躯干部5000转动驱动装置，躯干部5000转动驱动装置的定子固定在连接套筒7000内，躯干部5000转动驱动装置的动子固定连接下躯干部5200的内表面。当启动躯干部5000转动驱动装置时，其动子便带动躯干部5000相对于承载立柱3000转动。

优选地，躯干部5000转动驱动装置为伺服电机。由于伺服电机具有反馈特性，因而能够精确控制躯干部5000的转动角度，实现机器人100的精确定位操作。

优选地，左手臂组件4100包括第一左手臂4110、第二左手臂4120、第三左手臂4130、第四左手臂4140和第五左手臂4150。第一左手臂4110的尾端可转动地设置在躯干部5000左侧，具体地，第一左手臂4110的尾端可转动地设置在上躯干部5100的左侧。第一左手臂4110的前端和第二左手臂4120的尾端之间由第一左关节8110转动连接，第二左手臂4120的前端和第三左手臂4130的尾端之间由第二左关节8120转动连接，第三左手臂4130的前端和第四左手臂4140的尾端之间由第三左关节(图中未示出)转动连接，第四左手臂4140的前端与第五左手臂4150的尾端之间由第四左关节(图中未示出)转动连接，第一机械手1000与第五左手臂4150的前端转动连接。

优选地，第一左关节8110、第二左关节8120、第三左关节和第四左关节都设置有手臂转动驱动装置，用于驱动各左关节前后的左手臂之间相对转动。

在本实施例中，第一左手臂4110、第二左手臂4120、第三左手臂4130、第四左手臂4140和第五左手臂4150均为中空结构，它们内部的中空结构内能够穿设缆线以及设置手臂转动驱动装置。

优选地，第一左手臂4110、第二左手臂4120、第三左手臂4130、第四左手臂4140、第五左手臂4150和第一机械手1000的转动轴线中的至少三条互不平行。本实施例中，由于第一左手臂4110、第二左手臂4120、第三左手臂4130、第四左手臂4140、第五左手臂4150和第一机械手1000的转动轴线中的至少三条互不平行，使得第一机械手1000能够具有多个自由度，能够在预设的空间范围内任意移动。进一步优选，第二左手臂4120的转动轴线与第一左手臂4110的转动轴线垂直，第三左手臂4130、第四左手臂4140和第五左手臂41 50的转动轴线均与第二左手臂4120的转动轴线平行，第一机械手1000的转动轴线与第五左手臂4150的转动轴线垂直。

优选地，右手臂组件4200包括第一右手臂4210、第二右手臂4220、第三右手臂4230、第四右手臂4240和第五右手臂4250，第一右手臂4210的尾端可转动地设置在躯干部5000右侧，第一右手臂4210的前端和第二右手臂4220的尾端之间由第一右关节8210转动连接，第二右手臂4220的前端和第三右手臂4230的尾端之间由第二右关节8220转动连接，第三右手臂4230的前端和第四右手臂4240的尾端之间由第三右关节(图中未示出)转动连接，第四右手臂4240的前端与第五右手臂4250的尾端之间由第四右关节(图中未示出)转动连接，第二机械手2000与第五右手臂4250的前端转动连接。

优选地，第一右关节8210、第二右关节8220、第三右关节和第四右关节都设置有手臂转动驱动装置，用于驱动各右关节前后的右手臂之间相对转动。

优选地，第一右手臂4210、第二右手臂4220、第三右手臂4230、第四右手臂4240、第五右手臂4250和第一机械手1000的转动轴线中的至少三条互不平行。本实施例中，由于第一右手臂4210、第二右手臂4220、第三右手臂4230、第四右手臂4240、第五右手臂4250和第一机械手1000的转动轴线中的至少三条互不平行，使得第一机械手1000能够具有多个自由度，能够在预设的空间范围内任意移动。进一步优选，第二右手臂4220的转动轴线与第一右手臂4210的转动轴线垂直，第三右手臂4230、第四右手臂4240和第五右手臂4250的转动轴线均与第二右手臂4220的转动轴线平行，第一机械手1000的转动轴线与第五右手臂4250的转动轴线垂直。

需要说明的是，在本实施例中，关节是指相互转动连接的手臂之间的连接部位，关节可以由两手臂的各一部分结构组合而形成，其不一定为独立的部件。具体地，如图2所示，以第一左关节8110为例，第一左手臂4110的前端具有U型连接部，第二左手臂4120的尾端具有圆筒形连接部，手臂转动驱动装置的定子和动子分别设置在该U型连接部和该圆筒形连接部内。由此，该U型连接部、该圆筒形连接部以及它们之间的手臂转动驱动装置形成第一左关节8110。本实施例中，其它关节基于同样的原理形成，不再进一步叙述。

优选地，本实施例中手臂转动驱动装置为伺服电机。由于伺服电机具有反馈特性，因而能够精确控制各手臂之间的转动角度，实现机器人100的精确定位操作。

优选地，本实施例中，各左关节和右关节中设置有陀螺仪，用于精确测量各左关节和右关节前后的手臂的转动角度，便于精确控制机器人100的运动姿态。

优选地，还包括云台6000，云台6000可转动地设置在躯干部5000的顶部，云台6000上设置有云台相机6100。由于设置有带相机的云台6000，云台6000中的云台相机6100能够采集机器周围的图像，并利用机器人自身携带的图像识别模块定位目标、第一机械手1000和第二机械手2000。优选地，云台6000上的云台相机6100为立体相机。

在本实施例中，作为云台6000在躯干部5000的顶部的一种优选的转动连接方式，云台6000和上躯干部5100之间设置有云台6000转动驱动装置，云台6000转动驱动装置的动子连接云台6000，云台6000转动驱动装置的定子连接上躯干部5100。优选地，云台6000转动驱动装置为伺服电机。

如图7、图8所示，本实施例提供了第一种优选的第一机械手1000，第一机械手1000包括机械手定位基座1100、第四直线驱动机构1200和夹持组件，第四直线驱动机构1200设置在机械手定位基座1100内，第四直线驱动机构1200的输出端设置有用于安装并驱动夹持组件中各夹持块沿直线移动的滑块组件。

其中，作为一种优选的机械手定位基座1100，其包括基壳1110、背板1120和侧板1130。基壳1110的主体为U型结构，

当第四直线驱动机构1200设置在机械手定位基座1100内时，基壳1110能够覆盖第四直线驱动机构1200上、左、下三侧的表面。背板1120设置在基壳1110的背部，侧板1130设置在基壳1110开口一侧的侧面，基壳1110的正面设置有开口，用于供第四直线驱动机构1200的输出端伸出。

在本实施例中，第四直线驱动机构1200用于提供夹持组件中各夹持块沿直线移动的动力。作为一种优选的第四直线驱动机构1200，第四直线驱动机构1200包括电缸，电缸的主要结构包括驱动电机、传动机构、直线导轨和滑块组件。其中，驱动电机优选为伺服电机或步进电机，由于采用伺服电机或步进电机作为电缸的驱动电机，能够精确控制驱动电机的输出量，例如电机输出轴的转动角度，进而精确控制滑块的位移。其中，传动机构优选为丝杠或者齿带，它们的输入端与驱动电机输出轴上的齿轮啮合，它们的输出端输出直线运动。滑块组件中的滑块与传动机构的输出端连接，因而能够沿直线移动。滑块组件中的滑块设置在直线导轨上，使得滑块在直线导轨的限制下只能沿直线方向移动。

在本实施例中，夹持组件中各夹持块的形状相匹配，用于夹持块之间相互合拢时夹持块之间能够形成夹持待夹持件的夹持空间。

作为一种优选的夹持组件和滑块组件，夹持组件包括第一夹持块1410和第二夹持块1420，滑块组件包括第一滑块1310和第二滑块1320。其中，第一夹持块1410固定在第一滑块1310上，第二夹持块1420固定在第二滑块1320上，第一夹持块1410和第二夹持块1420的形状相匹配，用于第一夹持块1410和第二夹持块1420相互合拢时二者之间能够形成夹持空间。

优选地，第一夹持块1410上一体的设置有第一固定块1610，第一固定块1610与第一滑块1310之间由螺栓等紧固件固定连接。第二夹持块1420上一体的设置有第二固定块1620，第二固定块1620与第二滑块1320之间由螺栓等紧固件固定连接。

进一步优选，夹持空间的数量为多个，多个夹持空间沿从夹持组件远离滑块组件的一端向接近滑块组件的一端分别设置。进一步优选，相邻的夹持空间之间相互连通。

进一步优选，夹持空间包括第一夹持空间1510、第二夹持空间1520和第三夹持空间1530。其中，第一夹持空间1510由第一夹持块1410和第二夹持块1420的远离滑块组件的一端形成，在第一夹持空间1510内，第一夹持块1410和第二夹持块1420与待夹持件的配合面为一对相互平行的平面。

进一步优选，第一夹持块1410和第二夹持块1420远离滑块组件的一端均具有一个凸起，第一夹持空间1510由凸起之间相对的平面形成。通过在第一夹持块1410和第二夹持块1420远离滑块组件的一端设置凸起，不仅能起到形成第一夹持空间1510的作用，还能够利用凸起模拟人的手指执行按压、拨动、扭动等动作。

其中，第三夹持空间1530由第一夹持块1410和第二夹持块1420的接近滑块组件的一端形成，在第三夹持空间1530内，第一夹持块1410和第二夹持块1420与待夹持件的配合面为一对相互平行的平面。

进一步优选，在第三夹持空间1530内，第一夹持块1410和第二夹持块1420与待夹持件的配合面之间的间距大于第一夹持空间1510内第一夹持块1410和第二夹持块1420与待夹持件的配合面之间的间距。由此，可以利用第一夹持块1410和第二夹持块1420的根部夹持需要较大的夹持力的待夹持件。

需要说明的是，在本实施例中，在第一夹持空间1510内和第三夹持空间1530内，第一夹持块1410和第二夹持块1420与待夹持件的配合面之间的间距是指，第一夹持块1410与待夹持件的接触面到第二夹持块1420与待夹持件的接触面的距离。

其中，第二夹持空间1520位于第一夹持空间1510和第三夹持空间1530之间且分别连通第一夹持空间1510和第三夹持空间1530，在第二夹持空间1520内，第一夹持块1410和第二夹持块1420与待夹持件的配合面包括一对间距沿从第一夹持空间1510到第三夹持空间1530方向逐渐增大的斜面、一对相互平行的平面和一对弧面。

需要说明的是，在本实施例中，在第二夹持空间1520内，第一夹持块1410上的斜面与第二夹持块1420上的斜面、相互平行的平面、弧面都是成对设置，当第一夹持块1410上的斜面与待夹持件接触时，第二夹持件上的斜面也与待夹持件接触，相互平行的平面、弧面也是采用同样的配对原理，本实施例中不再进一步叙述。

在本实施例中，由于第二夹持空间1520第一夹持块1410和第二夹持块1420与待夹持件的配合面既包括一对间距沿从第一夹持空间1510到第三夹持空间1530方向逐渐增大的斜面，又包括一对相互平行的平面和一对弧面，因而第二夹持空间1520能够用于夹持具有多种外形的待夹持件，圆形或者方形的，规则的或不规则的。与现有技术中设置多套夹具或者将第一机械手1000设计成仿手指形状相比，极大的简化了结构，且易于定位，控制程序简单，使用寿命长。

进一步优选，第一夹持块1410和第二夹持块1420上都设置有贯通槽1800，贯通槽1800贯穿第一夹持块1410和第二夹持块1420，能够用于穿设缆线、柱类的物体。

进一步优选，第一夹持块1410和第二夹持块1420的外表面都设置有立柱1900，立柱1900由第一夹持块1410和第二夹持块1420的一侧外表面垂直伸出，能够用于执行定位、悬挂、按压等动作。

进一步优选，第一夹持块1410和第二夹持块1420的主体为平板结构，第一夹持块1410和第二夹持块1420上各设置有两个以上的立柱1900。当第一夹持块1410和第二夹持块1420合拢时，各立柱1900围成方形、圆形等形状，由此，可以利用第一夹持块1410和第二夹持块1420的板面模仿人的手掌承载托盘、桶装物，而立柱1900则位于被承载物的外围进行限位。

优选地，第一机械手1000还包括前端相机1700，用于采集夹持组件前方的图像。其中，前端相机1700位于机械手定位基座1100内，前端相机1700的镜头伸出机械手定位基座1100。进一步优选，前端相机1700的镜头从直线导轨的上方伸出，且镜头的朝向与第一夹持块1410、第二夹持块1420的朝向相同。由于第一机械手1000上设置有能够采集夹持组件前方的图像。当第一机械手1000被安装在机器人的手臂上时，前端相机1700采集第一机械手1000前方的精确图像供机器人对第一机械手1000进行精确定位。

优选地，前端相机1700的数量为多个，用于获取夹持组件前方空间的立体图像。通过采用多个前端相机1700，能够像人眼一样进行双目甚至多目摄像，获得立体图像，便于机器人在三维空间内准确操控第一机械手1000。

如图9、图10所示，本实施例还提供了第二种第一机械手1000，与第一种第一机械手1000相比，第二种第一机械手1000的主要区别在于：前端相机1700的数量为一个，其设置在直线导轨的上方。而且，前端相机1700的下方设置有条形光源1001。

在本实施例中，机械手定位基座1100包括基壳1110、背板1120和底板1140。基壳1110的主体为U型结构，当第四直线驱动机构1200设置在机械手定位基座1100内时，基壳1110能够覆盖第四直线驱动机构1200上、左、右三侧的表面。

本实施例中第二种第一机械手1000的其它特征与第一种第一机械手1000中相同，不再进一步叙述。

在本实施例中，第二机械手2000的具体结构可以与第一机械手1000相同，也可以与第一机械手1000不同，也可以从本实施例中提供的第一种第一机械手1000和第二种第一机械手1000中选择一个作为第二机械手2000。

本实施例中，躯干部5000可转动地被支撑在承载立柱3000上方，使得机器人100能够像人一样灵活转身。其左手臂组件由躯干部5000的左侧伸出，右手臂组件由躯干部5000的右侧伸出，左手臂组件的前端设置有第一机械手1000，右手臂组件的前端设置有第二机械手2000，与现有技术相比，该机器人100结构组件简单，躯干灵活，双机械手能够像人的双手一样协作。

进一步地，左手臂组件包括第一左手臂4110、第二左手臂4120、第三左手臂4130、第四左手臂4140和第五左手臂4150，右手臂组件包括第一右手臂4210、第二右手臂4220、第三右手臂4230、第四右手臂4240和第五右手臂4250，各手臂之间通过关节转动连接，提高了机器人的手臂的灵活性，结合可转动的躯干部5000，第一机械手1000和第二机械手2000可以在三维空间内的任意位置作业。

优选地，如图2、图11-图13所示，具有吸头脱枪回收模块的智能实验室还包括传送窗500，用于在室内与室外之间传送物料。传送窗500包括隔离罩510、托盘501和第一直线驱动机构530，托盘501和第一直线驱动机构530位于隔离罩510内，隔离罩510设置有连通室外的第一物料传送口和连通室内的第二物料传送口，托盘501设置在第一直线驱动机构530的动子上，并被配置为能够随第一直线驱动机构530的动子在第一物料传送口和第二物料传送口之间往复移动。

作为一种优选的隔离罩510，包括隔离罩主体511和隔离罩侧板512，隔离罩主体511优选为长方体结构，其上表面、左侧面、右侧面和后侧面可拆卸地或者一体地具有面板。隔离罩主体511的底面未设置面板，隔离罩主体511的前侧面设置有隔离罩侧板512，隔离罩侧板512和隔离罩主体511之间优选可拆卸连接。

本实施例中，隔离罩510设置有连通室外的第一物料传送口和连通室内的第二物料传送口。托盘501设置在第一直线驱动机构530的动子上，并被配置为能够随第一直线驱动机构530的动子在第一物料传送口和第二物料传送口之间往复移动。

需要说明的是，本实施例中托盘501在第一物料传送口和第二物料传送口之间往复移动是指，托盘501能够移动到第一物料传送口所在的位置或者与第一物料传送口对应的位置，使得室外的机器人或者人能够用机械手或手将物料放到托盘501上，以及托盘501能够移动到第二物料传送口所在的位置或者与第二物料传送口对应的位置，使得室内的机器人能够用机械手通过第二物料传送口将物料从托盘501取出。

作为第一物料传送口和第二物料传送口的优选设置方式，第一物料传送口设置在隔离罩510的侧方的一侧，第二物料传送口设置在隔离罩510的顶部。

在本实施例中，作为一种优选的第一直线驱动机构530，由气缸形成，其为动子优选为套设在缸体外部的滑块。优选地，第一直线驱动机构530的动子上方设置有连接板520，当第一直线驱动机构530由气缸形成时，连接板520通过螺栓等紧固件固定在滑块的上表面。连接板520的上方间隔设置有两个以上的连接条，托盘501设置在连接条的上方。优选地，连接条的数量为两个，分别为第一连接条571和第二连接条572，第一连接条571和第二连接条572分别设置在托盘501下方的两端并支撑托盘501。

优选地，传送窗500还包括导向组件，用于为各连接条的往复移动导向。作为一种优选的导向组件，导向组件包括若干根导向轴，各连接条上设置有贯穿连接条的轴孔，导向轴的一端连接隔离罩510，导向轴的另一端穿设在轴孔内，且连接条被配置为能在导向轴上滑动。优选地，导向轴的数量为两个，分别是第一导向轴551和第二导向轴552。

当连接条的数量为两个，分别为第一连接条571和第二连接条572时，第一连接条571和第二连接条572上都设置有与导向轴数量相同且一一对应的轴孔。具体地，当导向轴的数量为两个，分别是第一导向轴551和第二导向轴552时，第一连接条571和第二连接条572上各设置有两个轴孔，使第一导向轴551和第二导向轴552都能同时穿设在第一连接条571和第二连接条572中，且第一连接条571和第二连接条572都能在第一导向轴551和第二导向轴552上滑动，具体地，滑动的实现方式是第一连接条571和第二连接条572上的轴孔的直径大于第一导向轴551和第二导向轴552的直径。

在本实施例中，由于第一导向轴551和第二导向轴552对第一连接条571和第二连接条572移动路径的限制，能够为托盘501在第一物料传送口和第二物料传送口之间的往复移动导向，且能够对托盘501、第一连接条571和第二连接条572起到一定的支撑作用。

优选地，第一物料传送口设置有第一密封件541，第一密封件541活动连接隔离罩510，用于打开及关闭第一物料传送口。

作为一种优选的第一密封件541，其包括双层壳体，即第一密封外壳5411和第一密封内壳5412，第一密封件541内壳嵌套在第一密封件541外壳的内部。优选地，第一密封件541外壳和第一密封件541内壳中的至少一个具有折边，并通过在该折边上安装合页等方式与隔离罩510转动连接。

优选地，第二物料传送口设置有第二密封件542，第二密封件542活动连接隔离罩510，用于打开及关闭第二物料传送口。优选地，传送窗500还包括第三直线驱动机构504，第三直线驱动机构504的定子固定在隔离罩510上，第三直线驱动机构504的动子连接第二密封件542，用于打开及关闭第三物料传送口。

作为一种优选的第三直线驱动机构504，其位气缸，气缸的缸体通过角块7001或者连接片7002固定在隔离罩510顶部的内表面上，气缸的活塞杆连接第二密封件542。由此，第二密封件542能够被气缸带动，进而打开及关闭第二物料传送口。

优选地，隔离罩510的侧方的其它侧设置有能够用门板闭合的开口，用于检修传送窗500。具体而言，隔离罩主体511的右侧面和后侧面设置有用于检修的开口，并分别在开口处设置有第一门板561和第二门板562。

优选地，隔离罩510内设置有杀菌装置502，用于对物料进行消毒杀菌。作为一种优选的杀菌装置502，其为紫外杀菌灯，紫外杀菌灯的灯座安装在隔离罩主体511的内表面。

优选地，传送窗500还包括安装板503，安装板503位于传送窗200的底部并安装在工作台组件400上，第一直线驱动机构530530安装在安装板503上。而且，隔离罩主体511511也安装在工作台组件400上。

优选地，如图2，工作台组件400上设置有用于夹紧试管架的定位夹紧装置700。

作为一种优选的定位夹紧装置700，如图14-图18所示，包括定位基座7100、第二直线驱动机构7200、推动轴7300、连杆机构和压板组件。其中，作为一种优选的定位基座7100，定位基座7100包括定位基座本体7120、基座盖板7110和基座底板7130。定位基座本体7120优选为环状结构，进一步优选为方形环，基座底板7130设置在定位基座本体7120的下表面，基座盖板7110设置在定位基座本体7120的上表面。

在本实施例中，第二直线驱动机构7200和推动轴7300设置在定位基座7100上。优选地，基座底板7130的下表面固定有若干个角块7001，第二直线驱动机构7200通过螺栓等紧固件固定在角块7001上。优选地，环状结构的定位基座本体7120被设置为具有足够的厚度，优选大于推动轴7300的直径，定位基座本体7120上设置有用于安置推动轴7300的轴孔，使得推动轴7300能够在轴孔中往复移动，且推动轴7300的上下表面均不露出定位基座本体7120。

在本实施例中，压板组件中的压板分布在待夹紧件的多个侧面，由此，可以分布在待夹紧件多个侧面的压板能夹紧待夹紧件的多个侧面，取得更佳的夹紧效果。

在本实施例中，第二直线驱动机构7200被配置为能够带动推动轴7300往复移动。作为二者之间一种优选的传动方式，推动轴7300的一端伸出定位基座本体7120，伸缩机构的动子与推动轴7300的伸出定位基座本体7120一端同侧，且也伸出定位基座本体7120，推动轴7300的伸出定位基座本体7120一端与伸缩机构的动子之间固定连接有连接片7002，由此，当第二直线驱动机构7200的动子往复移动时，推动轴7300也会随之往复移动。

在本实施例中，连杆机构的数量为一个或多个，各连杆机构被配置为传动连接压板组件中的一个或多个压板，使得推动轴7300移动时连杆机构带动对应的压板同时夹紧及松开待夹紧件。

作为优选的连杆机构和连杆机构与压板之间优选的传动连接方式，连杆机构包括第一连杆7510机构，第一连杆7510机构包括第一连杆7510、第二连杆7520和第三连杆7530。其中，第一连杆7510中部套设且固定在推动轴7300上，第一连杆7510的两端分别铰接第二连杆7520和第三连杆7530，即第二连杆7520和第三连杆7530分布在推动轴7300的两侧。第二连杆7520的头部铰接有第一压板安装座7610，第三连杆7530的头部铰接有第二压板安装座7620。

本实施例中，压板组件包括第一压板7410和第二压板7420，第一压板7410和第二压板7420分布在待夹紧件的相对的两侧，第一压板7410固定在第一压板安装座7610上，第二压板7420固定在第二压板安装座7620上。

当推动轴7300在定位基座本体7120的轴孔内移动时，由于第一连杆7510机构中各连杆之间的动力传递，便能带动第一压板7410和第二压板7420移动，进而夹紧及松开待夹紧件。

优选地，定位夹紧装置700还包括第一定位导向组件7710，第一定位导向组件7710设置在定位基座7100上，用于给第一压板7410导向。作为一种优选的第一定位导向组件7710，其包括连杆导向轴7713、轴套7712和固定片7711。其中，连杆导向轴7713的数量优选为两个或更多，第一压板安装座7610上设置有与连杆导向轴7713一一对应的轴孔，连杆导向轴7713穿设并固定在对应的轴孔内。轴套7712的内部穿设连杆导向轴7713，轴套7712的外部包括两部分，一部分安装在定位基座本体7120上相应的安装孔内，另一部分为片状结构且伸出定位基座本体7120，轴套7712伸出定位基座本体7120的一部分通过螺栓等紧固件安装在定位基座本体7120上，用于固定轴套7712。固定片7711上设置有与连杆导向轴7713对应的通孔，连杆导向轴7713的端部设置有螺纹孔，用于使螺栓等紧固件能够从通孔穿过固定片7711并螺纹锁合到连杆导向轴7713内，由此能够将固定片7711固定到各个连杆导向轴7713的端部，使各个连杆导向轴7713同步移动或者同步固定。

优选地，定位夹紧装置700还包括第二定位导向组件7720，第二定位导向组件7720设置在定位基座7100上，用于给第二压板7420导向。优选地，第二定位导向组件7720具有与第一定位导向组件7710相同的结构，即也包括连杆导向轴7713、轴套7712和固定片7711，这些结构之间的连接关系与第一定位导向组件7710相同，本实施例中不再进一步叙述。

优选地，第一定位导向组件7710和第二定位导向组件7720中连杆导向轴7713的移动方向垂直于推动轴7300。

优选地，连杆机构包括第二连杆7520机构，第二连杆7520机构包括第四连杆7540和第五连杆7550，第四连杆7540套设且固定在推动轴7300上，第四连杆7540的一端连接第五连杆7550，第五连杆7550的头部固定连接有第三压板安装座7630。

压板组件包括第三压板7430，第三压板7430固定在第三压板安装座7630上，且第三压板7430被配置为与推动轴7300的移动方向同向。

优选地，第二连杆7520机构还包括第六连杆7560，第四连杆7540的中部套设且固定在推动轴7300上，第六连杆7560连接第四连杆7540的另一端，第六连杆7560的头部固定连接有第四压板安装座7640。

压板组件包括第四压板7440，第四压板7440与第三压板7430位于待夹紧件的同一侧，第四压板7440固定在第四压板安装座7640上。

优选地，第五连杆7550与第四连杆7540铰接；

和/或，第六连杆7560与第四连杆7540铰接。

优选地，压板组件包括第五压板7450，第五压板7450分布在待夹紧件的与第三压板7430、第四压板7440相对的一侧，第五压板7450固定在定位基座7100上。

优选地，第五连杆7550与定位基座7100之间以及第六连杆7560与定位基座7100之间设置有轴套7712。

优选地，第二直线驱动机构7200包括气缸，气缸的伸缩杆通过连接片7002固定连接推动轴7300。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有吸头脱枪回收模块的智能实验室，其特征在于，包括机器人、工作台组件和外壳组件，所述机器人和所述工作台组件设置在所述外壳组件内，所述工作台组件上设置有供所述机器人操作的仪器组件，所述仪器组件包括移液枪；

所述智能实验室还包括吸头脱枪回收模块，用于协助所述机器人将所述移液枪上的吸头脱离并回收。

2.根据权利要求1所述的具有吸头脱枪回收模块的智能实验室，其特征在于，所述吸头脱枪回收模块包括脱枪协助架、废料隔离窗和收集筒，所述脱枪协助架包括设置在所述工作台组件的上表面的竖架和与所述竖架垂直的横架，所述工作台组件在所述横架的正下方设置有开口，所述废料隔离窗被配置为能够打开及关闭所述开口，所述收集筒设置在所述开口的正下方。

3.根据权利要求2所述的具有吸头脱枪回收模块的智能实验室，其特征在于，所述废料隔离窗包括滑流罩、固定架、护圈和隔离板，所述滑流罩固定在所述固定架的下方，所述固定架从所述开口的下方固定在所述工作台组件上，所述护圈从所述开口的上方设置在所述工作台组件上，所述隔离板位于所述护圈和所述滑流罩之间并被配置为通过直线移动打开及关闭所述开口。

4.根据权利要求1所述的具有吸头脱枪回收模块的智能实验室，其特征在于，所述机器人包括躯干部和若干个手臂组件，所述手臂组件中每个手臂的前端设置有机械手，所述手臂组件中每个手臂的前端设置有机械手，所述手臂组件中每个手臂的尾端从所述躯干部伸出。

5.根据权利要求4所述的具有吸头脱枪回收模块的智能实验室，其特征在于，所述手臂组件包括左手臂组件和右手臂组件，所述左手臂组件由所述躯干部的左侧伸出，所述右手臂组件由所述躯干部的右侧伸出，所述左手臂组件的前端设置有第一机械手，所述右手臂组件的前端设置有第二机械手，所述机器人还包括承载立柱，所述躯干部可转动地被支撑在所述承载立柱上方。

6.根据权利要求1所述的具有吸头脱枪回收模块的智能实验室，其特征在于，所述智能实验室还包括传送窗，用于在室内与室外之间传送物料。

7.根据权利要求6所述的具有吸头脱枪回收模块的智能实验室，其特征在于，所述传送窗包括隔离罩、托盘和第一直线驱动机构，所述托盘和所述第一直线驱动机构位于所述隔离罩内，所述隔离罩设置有连通室外的第一物料传送口和连通室内的第二物料传送口，所述托盘设置在所述第一直线驱动机构的动子上，并被配置为能够随所述第一直线驱动机构的动子在所述第一物料传送口和所述第二物料传送口之间往复移动。

8.根据权利要求5所述的具有吸头脱枪回收模块的智能实验室，其特征在于，所述左手臂组件包括第一左手臂、第二左手臂、第三左手臂、第四左手臂和第五左手臂，所述第一左手臂的尾端可转动地设置在所述躯干部左侧，所述第一左手臂的前端和所述第二左手臂的尾端之间由第一左关节转动连接，所述第二左手臂的前端和所述第三左手臂的尾端之间由第二左关节转动连接，所述第三左手臂的前端和所述第四左手臂的尾端之间由第三左关节转动连接，所述第四左手臂的前端与所述第五左手臂的尾端之间由第四左关节转动连接，所述第一机械手与所述第五左手臂的前端转动连接；

和/或，所述右手臂组件包括第一右手臂、第二右手臂、第三右手臂、第四右手臂和第五右手臂，所述第一右手臂的尾端可转动地设置在所述躯干部右侧，所述第一右手臂的前端和所述第二右手臂的尾端之间由第一右关节转动连接，所述第二右手臂的前端和所述第三右手臂的尾端之间由第二右关节转动连接，所述第三右手臂的前端和所述第四右手臂的尾端之间由第三右关节转动连接，所述第四右手臂的前端与所述第五右手臂的尾端之间由第四右关节转动连接，所述第二机械手与所述第五右手臂的前端转动连接。

9.根据权利要求1所述的具有吸头脱枪回收模块的智能实验室，其特征在于，所述外壳组件包括上壳组件和底座组件，所述上壳组件与所述底座组件围成闭合空间，所述上壳组件包括上壳框架和设置在所述上壳框架上的多个面板，所述底座组件在底部支撑所述上壳组件、所述机器人和所述工作台组件。

10.根据权利要求9所述的具有吸头脱枪回收模块的智能实验室，其特征在于，所述底座组件的底部设置有多个脚座组件，所述脚座组件包括并行设置的轮组和能够调节与地面间距离的支撑组件。